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氣氛爐在工業領域用途廣泛
閱讀：2027發布時間：2019-7-29
氣氛爐又稱鋼包爐、氣氛保護爐，通常包括一個可以抽真空充氣氛的容器及一個可置于其內的箱式爐。氣氛爐在工業領域用途廣泛，尤其適用于磁性材料行業磁芯的燒結，主要用于實驗室的小試及小批量生產。磁芯的燒結過程對氧分壓有一定的要求，通常是抽真空后充入氮氣保護進行燒結。
傳統氣氛爐采用硅碳棒加熱，高工作溫度為1350℃，缺點是壽命短，存在老化問題，斷一根需要一組全部更換，勞動強度大；此外加熱元件是兩側均布，爐門、爐尾溫度明顯偏低，導致燒結產品的一致性差。在優化方案中，加熱元件采用硅鉬棒，其正常工作溫度為1450℃，符合燒結高性能磁芯的溫度要求，使用壽命長達1年左右，不存在老化問題，一根只需換一根，操作方便；爐尾部加裝加熱元件，成三面加熱，同時靠爐門的熱電偶前移，這樣就能保證爐內溫度的均勻性達到±5℃。
傳統氣氛爐的溫控儀只能設定溫度～時間曲線，對于阻值一定的阻性負載，只要設定好適當的PID(比例、微分、積分)值，就能得到設定的溫度曲線。而優化設計中的氣氛爐加熱元件是硅鉬棒，其阻值隨溫度的變化而變化。特別是硅鉬棒冷態阻值極小，初始升溫時，即使電壓調整器觸發可控硅很小的導通角，反映到負載上的電流就可能很大，以致于燒毀快速熔斷器或可控硅。傳統的做法是在電壓調整器上裝一個10k電位器，對溫控儀送給電壓調整器的標準信號限幅，使負載上的電流減小。但隨著溫度的升高，硅鉬棒的阻值迅速變大，這樣又要求手工增大10k電位器的輸出，一直到硅鉬棒阻值變化不大時，才能把10k電位器調節到大，以保證設定的溫度曲線，這樣達不到全自動升溫的目的。
在氣氛爐溫控儀的優化方案中，溫控儀可自動地將送給電壓調整器的標準信號通過程序來加以限幅，每一程序段增加一個限幅(F)參數，這樣就能保證全自動升溫。當然理想的控溫方式是自始至終限制大電流值，這需要采用閉環控制，需增加硬件，比較繁瑣。
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